铁碳合金非平衡组织观察与分析.ppt

1、铁碳合金非平衡组织观察与分析,一、实验目的： 1.研究淬火温度、冷却速度、回火温度对45钢和T12 钢组织的影响。 2. 熟悉钢热处理后的基本组织金相特征。,二、实验概述： 1. 铁碳合金相图及其作用； 2. 钢热处理后的基本组织金相特征（见下表）,三、实验内容及要求： 1. 认真观察分析碳钢热处理后的组织及其形貌特征； 2. 完成电子实验报告,FeFe3C合金平衡相图,亚共析钢,过共析钢,过共晶白口铁,亚共晶白口铁,铁碳合金非平衡组织试样,1 45钢正火（S+F）,2 45钢840水淬（混合M）,3 45钢840油淬（淬火M+T）,4 45钢760水淬（淬火M+F）,5 45钢840水淬40

2、0 回火（回火T）,6 45钢840水淬650 回火（回火S）,7 T12钢球化退火（球状PF+粒状K）,8 T12钢780水淬（淬火M+K+ A ）,9 T12钢 780水淬 200 回火（回火M+K+ A ）,10 T12钢920水淬（粗大M+A）,11 高碳钢（T12钢）魏氏组织,12 中碳钢（45钢）魏氏组织,13 低碳钢（20钢）板条M组织,14 65Mn钢等温淬火（上B ）组织,15 GCr15钢等温淬火（下B ）组织,16 20CrMnTi钢950 正火 （B粒状）组织,M形成,第一节 铁碳合金的基本组织,1、铁素体（F）：碳与-Fe形成的间隙固溶体。 性能-强度和硬度低，塑性和

3、韧性好。 2、奥氏体（A）：碳与-Fe形成的间隙固溶体。高温组织，在大于727时存在。 性能-塑性好，强度和硬度高于F。在锻造、 轧制时常要加热到A，可提高塑性，易于加工。 3、渗碳体（ Fe3C ）：铁与碳形成的金属化合物。 性能-硬度高，脆性大。 4、珠光体（ P ）：F与Fe3C组成的机械混合物。 性能-力学性能介于两者之间。 5、莱氏体（ Ld ）：A与Fe3C组成的机械混合物。 性能-硬度高，塑性差。,第3章 铁碳合金,第二节 铁碳相图分析,引言： 关于铁碳合金状态图 1、概念：表示铁碳合金在不同成分和温度下 的组织、性能以及它们之间相互关系的图形。又称铁碳合金相图或铁碳合金平衡图。

4、是通过实验的方法建立起来的。 2、作用：是研制新材料，制定合金熔炼、铸造、压力加工和热处理等工艺的重要工具。,第3章 铁碳合金,第3章 铁碳合金,一、铁碳相图分析,1、相图的坐标 纵坐标：代表温度。 横坐标：代表含碳量。 2、几个概念 纯铁 钢 铸铁 共析钢 亚共析钢 过共析钢 共晶白口铸铁 亚共晶白口铸铁 过共晶白口铸铁,第3章 铁碳合金,3、特性点 A点：纯铁的熔点 1538 C点：共晶点 1148 D点：渗碳体的熔点 1227 S点：共析点 727 G点：纯铁的同素异晶转变点 912 E点：C在-Fe中最大溶解度 1148 P点：C在-Fe中最大溶解度 727 Q点：室温时C在-Fe中最

5、大溶解度,第3章 铁碳合金,4、特性线 ACD：液相线，液相冷却至此开始析出固相，固相加热至此全部转化为液相。 AECF：固相线，液态合金至此线全部结晶为固相，固相加热至此开始转化。 GS：A开始析出F的转变线，加热时F全部溶入A，又称A3线。 ES：C在A中的溶解度曲线，又称Acm线。 ECF：共晶线，含C量2.11 % -6.69%的铁碳合金至此发生共晶反应，结晶出A与Fe3C混合物-莱氏体Ld。 PSK：共析线，含C量在0.0218 % -6.69%的铁碳合金至此反生共析反应，产生珠光体P ，又称A1线。,第3章 铁碳合金,第三节 铁碳相图的应用,1、选用材料： 由铁碳相图可知，合金中随着含碳量的不同，其组织各不相同，从而导致其力学性能不同。因此，我们就可以根据机器零件所要求的性能来选择不同含碳量的材料。 2、叛断切削加性能： 低碳钢中铁素体较多，塑性好，加工性不好；中碳钢中铁素体含量比例适当，钢的硬度适当，易于加工。 3、制定热加工工艺： 在铸造工艺方面，根据相图可以确定合适的熔化温度和浇注温度，含碳量为4.3%的铸铁铸造性最好；在锻造工艺方面，可以选择钢材